BIOMECANICA (1)

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9/24/2013
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Mecânica Clássica em Biofísica
Professora: Karla Rakel Gonçalves Luz
MOVIMENTOS
• Para realizar as tarefas cotidianas, 
frequentemente os seres vivos precisam se 
movimentar;
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DÚRAN, 2006 – Biofísica Fundamentos e Aplicações – Cap. 03
• Na física, os movimentos simples são 
unidimensionais, e os compostos são 
bidimensionais;
MECÂNICA
• “Ciência preocupada com os efeitos das forças 
que agem sobre os objetos.”
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DÚRAN, 2006 – Biofísica Fundamentos e Aplicações – Cap. 03
• “Ciência preocupada com os efeitos das forças 
que agem sobre os objetos.”
– Estática: estuda os objetos em
– Dinâmica: estuda os objetos em
equilíbrio
movimento acelerado.
MECÂNICA
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Cinemática: estudo da descrição do movimento.
 Estudo das formas de movimentos;
 Planos e eixos de movimento.
Cinética: Estudo da ação das forças.
 Torque e Alavancas;
 Equilíbrio e o estudo do centro de gravidade.
DÚRAN, 2006 – Biofísica Fundamentos e Aplicações – Cap. 03
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MOVIMENTO AÇÃO DA FORÇA
FORMAS DE MOVIMENTOS
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Movimento linear
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Movimento angular
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Planos e eixos
• Sagital
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• Frontal
• Transversal
DIREITO E ESQUERDODIREITO E ESQUERDO
ANTERIOR E POSTERIOR
SUPERIOR E INFERIOR
FORÇA
• Todo corpo que está inicialmente 
em repouso, acionando alguns de 
seus músculos, poderá se 
locomover.
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DÚRAN, 2006 – Biofísica Fundamentos e Aplicações – Cap. 03
• A ação de ossos e músculos, nos 
vertebrados, se manifesta como 
forças.
• Para descrever uma força é 
necessário conhecer a sua direção, 
sentido e intensidade. 
LEIS DE NEWTON
• 1a lei - Inércia
– "Todo corpo permanece em 
estado de repouso ou de 
movimento uniforme, em linha 
reta, a menos que seja 
obrigado a mudá-lo por forças 
externas aplicadas sobre ele".
– Se ΣF = 0, velocidade é nula ou 
constante
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LEIS DE NEWTON
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2ª lei
 "A taxa de variação de quantidade de movimento 
linear é proporcional à força aplicada, e na direção em 
que a força age".
 F = m.a
LEIS DE NEWTON
• 3a lei - Ação e Reação
– "Para cada ação existe sempre uma reação com mesmo 
módulo de intensidade e direção mas com sentido 
contrário".
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FORÇA DE TRAÇÃO
– É quando um corpo é 
submetido à ação de duas 
forças, com sentidos de 
afastamento, aplicados em 
pontos diferentes.
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– Ocorre um alongamento no 
sentido da força e fique mais 
fina.
FORÇA DE COMPRESSÃO
– É quando um corpo é 
submetido à ação de duas 
forças, com sentidos de 
aproximação, aplicados em 
pontos diferentes.
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DÚRAN, 2006 – Biofísica Fundamentos e Aplicações – Cap. 03
– Resulta em redução do seu 
volume.
TORÇÃO
• É quando um corpo é submetido à ação de 
pares de força que agem em sentidos opostos e 
em planos diferentes;
• O corpo será torcido.
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DÚRAN, 2006 – Biofísica Fundamentos e Aplicações – Cap. 03
TORQUE
• É a força de rotação aplicada sobre um objeto que 
é efetivamente utilizada para fazê-lo girar em 
torno de um eixo ou ponto central, conhecido 
como ponto pivô ou ponto de rotação.
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FORÇA DE CONTATO
– É a força gerada no ponto de contato entre dois 
objetos. 
– É regida pela Segunda Lei de Newton.
– É o tipo de força mais comum no dia-a-dia. 
• Ex.: uma pessoa empurrando um móvel. A força que a 
pessoa aplica no móvel assim como a força que o chão 
aplica em ambos. 
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DÚRAN, 2006 – Biofísica Fundamentos e Aplicações – Cap. 03
F = m . a
FORÇA DE ATRITO
– O atrito é a componente horizontal da força de 
contato que atua sempre que dois corpos entram 
em choque e há tendência ao movimento. 
– A força de atrito é sempre paralela às superfícies em 
interação e contrária ao movimento relativo entre 
eles
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DÚRAN, 2006 – Biofísica Fundamentos e Aplicações – Cap. 03
FORÇA MUSCULAR
1. Contração Isométrica ou estática: a tensão 
produzida é insuficiente para mover um segmento do 
corpo conforme uma resistência. 
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DÚRAN, 2006 – Biofísica Fundamentos e Aplicações – Cap. 03
1. Contração Isométrica ou estática: a tensão 
produzida é insuficiente para mover um segmento do 
corpo conforme uma resistência. 
O músculo se contrai sem a variação do comprimento. 
 É responsável pela postura e sustentação de objetos 
em posição fixa. 
 Ex: sustentar uma bola em abdução de 90°. 
Força muscular
2) Contração Isotônica:
a) Concêntrica: o músculo se encurta e traciona outra estrutura, 
como um tendão, reduzindo o ângulo de uma articulação. 
. 
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b) Excêntrica: quando aumenta o comprimento total do músculo 
durante a contração. 
2) Contração Isotônica:
a) Concêntrica: o músculo se encurta e traciona outra estrutura, 
como um tendão, reduzindo o ângulo de uma articulação. 
Ex: Flexão de cotovelo com peso. 
b) Excêntrica: quando aumenta o comprimento total do músculo 
durante a contração. 
Ex: Extensão de cotovelo com peso. 
ALAVANCAS
• Componentes:
– Barra rígida
– Força
– Resistência
– Eixo
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DÚRAN, 2006 – Biofísica Fundamentos e Aplicações – Cap. 03
Tipos de alavancas
• Alavanca de Primeira Classe
• Alavanca Interfixa;
– O eixo (E) está localizado entre a força 
(F) e a resistência ( R).
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– EX: Gangorra
– Manutenção de posturas e/ou
equilibrio;
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Tipos de alavancas
• ALAVANCA DE SEGUNDA CLASSE
• Alavanca Interresistente
– A resistência está entre o eixo e a força
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– EX: Carrinho-de-mão
– Privilegia a FORÇA
Tipos de alavancas
• ALAVANCA DE TERCEIRA CLASSE;
• Alavanca Interpotente
– A Força está entre a resistência e o eixo
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– EX: Pá
– Privilegia a VELOCIDADE.
Eficiência de uma alavanca
• Vantagem mecânica:
• Relação entre o braço de força e o braço de 
resistência:
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• No corpo humano:
• Braço de força é a distancia da inserçao ao
eixo de força.
• Braço de resistencia a distancia até a carga.
Vantagem mecanica
• 1a classe:
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GANHO DE FORÇA
GANHO DE 
VELOCIDADE
F E R
F R E
R F E
 2a classe:
 3a classe:
– Bf = 5, br=5 – VM = 5/5 = 1.0
 Bf = 10, br=5 VM = 10/5 = 2.0 
 VM = 5/10 = 0.5 Bf = 5, br=10
Alavanca em equilíbrio
• F x bf = R x br
• Onde: 
– F = força
– Bf = braço de força
– R = resistência
– Br = braço de resistencia
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• Sendo a resistencia = 5 kg, bf = 4cm, br = 10cm.
• Qual a força necessária para manter isometria?
• Qual a força necessário para isotonia 
concentrica?
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ALAVANCAS
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Qual esse tipo de alavanca?
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bibliografia
• DÚRAN, J.– Biofísica Fundamentos e 
Aplicações Ed. Pearson. São Paulo, 2006 –
Cap. 03
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2 avaliação
Audição
Respiração e Ausculta
Biomecanica